U.T.D. - Sa seze o stanta necesara obtinerii piesei din fig. de mai jos. Productia anuala este de 300.000 piese

U.T.D.

 

Sa se proiecteze o stanta necesara obtinerii piesei din fig. de mai jos. Productia anuala este de 300.000 piese.

Se lucreaza intr-un singur schimb.

Material OL 37

Grosime 1mm

A.   Memoriu tehnico-economic

Analiza piesei

Analiza croirii materialului

Schema de lucru a stantei

Calculul fortelor de lucru

Calculul centrului de presiune si alegerea utilajului

Proiectarea constructiva a stantei

Calculul de rezistenta a elementelor active

Calculul dimensiunii nominale si stabilirea tolerantelor in yonele active

Indicasii privind exploatarea si executia stantei. Masuri de protectia muncii

Normarea executiei piesei pe stanta si calculul eficientei economice.

B.   Partea grafica

Desenul de ansamblu al stantei

Desenele de executie ale elementelor active

1. Analiza piesei

Principalele domenii de utilizare

OL 37: Elemente de structuri portante de masini agricole, tiranti, suporti, clicheti, organe de asamblare, lanturi, armaturi, carlige de tractiune, piese ambutisate la cald si la rece, otel beton, plase sudate pentru beton armat.

Compozitia chimica

Caracteristici mecanice si tehnologice

Limita de curgere:

Rezistenta la tractiune:

Alungirea la rupere A% pentru

Formele si dimensiunile de livrare a tablelor

Se adopta o tabla cu dimensiunile

lungimea 2000mm

latimea 1250mm

Tehnologicitatea piesei

Distanta minima dintre orificiile perforate sau dintre marginea piesei si orificii se determina in functie de forma orificiului, conturul exterior si grosimea piesei.

Distanta minima dintre orificiile perforate a>g pentru g 1 conform tab.4.1 a

Distanta minima dintre marginea piesei si orificiu conform fig.4.1

Dimensiunile minime obtinute prin perforare

Cum forma orificiului este circulara obtinem conform tab.4.1

Dimensiunile minime ale portiunii retezate

pentru

Precizia pieselor realizate prin decupare (tab. 4.8).

Pentru latimea piesei precizia este

-0,20mm pentru stante simple

Pentru lungimea piesei precizia este

-0,30mm pentru stante simple

Precizia pieselor realizate prin perforare (tab.4.9)

-0,08mm pentru stante simple

Precizia distantei intre doua orificii alaturate (tab.4.10)

-0,12mm pentru stante simple

Precizia obtinuta prin operatiile de taiere la forfecare (tab.4.11) este de 0,50mm.

2. Analiza croirii materialului

Scheme de croire

Calculul coeficientilor de croire

Alegerea variantei optime a croirii pieselor din banda se face pe baza coeficientului de utilizare a materialului calculat cu urmatoarea relatie

unde

-aria piesei fara orificii

-numarul total de piese obtinute

-lungimea benzii

-lungimea benzii

-latimea benzii

Marimea puntitelor

Puntitele reprezinta de fapt cea mai mare parte a deseurilor si de aceea in vederea economisirii de material, trebuie dimensionate strict, in asa fel incat sa asigure o rigiditate suficienta a benzii, pentru avansul ei usor in stanta si decuparea totala a piesei in conditiile de precizie impuse.

Marimea puntitelor depinde de

grosimea si duritatea materialului

dimensiunile si forma piesei

tipul de croire

tipul avansului.

Functie de cele enumerate mai sus am ales din tab.4.26.

a=0,6 si b=

Pentru calculul mai exact al valorii puntitelor laterale si intermediare se utilizeaza relatiile

unde conform tab.4.27.

Determinarea latimii benzii

Pentru a calcula latimea nominala a benzii se va tine cont de modul de lucru al stantei, de toleranta la latimea benzii, de valoarea puntitelor laterale si de valoarea jocului dintre latimea maxima a benzii si riglele de ghidare.

Conform tab.4.28 in cazul alimentarii fara apasare laterala latimea nominala a benzii se calculeaza cu relatia

iar pentru distanta intre elementele de ghidare avem relatia

Din tab.4.29 si tab.4.30 obtinem si

Coeficientul de croire pentru varianta 1

Coeficientul de croire pentru varianta 2

fasii

4.Calculul fortelor si centrului de presiune

La operatiile de taiere pe stante forta de taiere se calculeaza cu relatia:

unde

- lungimea conturului taiat (mm)

- grosimea materialului (mm)

- rezistenta la forfecare ()

Din tab.6.9 si 6.10 obtinem urmatoarele relatii

Pentru perforarea 1

Pentru perforarea 2

Pentru retezare

Forta necesara desprinderii deseului sau piesei dupa poanson

unde

reprezinta numarul de piese cuprinse pe inaltimea a coeficientului de trecere prin placa matrita.

- coeficient de impingere care pentru otel si duraluminiu are valori cuprinse intre .

In cazul ungerii materialului forta de impingere scade cu .

-

unde reprezinta un coeficient de desprindere pentru perforarea piesei ia valoarea 0,06.

-

-

Forta totala la operatiile de stantare se calculeaza cu relatia

unde cand eliminarea semifabricatului se face pe poanson cu placa de eliminare fixa.

Lucrul mecanic este dat de relatia

unde

- forta de taiere (N)

- grosimea materialului (mm)

- un coeficient care conform tab.6.6 are valoarea

Calculul puterii efective necesare la stantare este

unde reprezinta numarul de curse duble ale culisorului.

Puterea necesara la volantul presei

unde

coeficientul ce tine seama de neuniformitatea incarcarii

randamentul presei.

Puterea necesara la electromotor

unde randamentul transmisiei.

5.Calculul centrului de presiune si alegerea utilajului

Centrul de presiune al stantei reprezinta punctul de aplicare al rezultantei fortelor ce intervin in procesul de lucru cu stanta respectiva. Pentru a evita aparitia momentelor nefavorabile, axa centrului stantei trebuie sa coincida cu centrul de presiune. Pozitia centrului de presiune se poate determina prin doua metode grafica si analitica. Pentru determinarea centrului de presiune al stantei voi folosi metoda grafica. Aceasta metoda se bazeaza pe teorema momentului static - suma rezultantei fortelor in raport cu aceeasi axa.

Pozitia centrului de presiune se determina cu relatiile

unde

sunt lungimile elementelor de contur

si reprezinta distantele de la punctele de aplicare ale fortelor la axele si

Alegerea utilajului

Se alege utilajul PEU 16 cu urmatoarele caracteristici

forta nominala de presare 16

numarul curselor duble ale culisorului 118

numarul treptelor de reglare ale cursei culisorului

lungimea cursei culisorului 4, 12, 24, 37, 49, 56, 60 mm

reglarea lungimii benzii 40mm

distanta minima dintre masa si culisor la cursa maxima si lungimea minima a bielei 110

deplasarea mesei 175mm

distanta intre axa culisorului si batiu 200mm

locasul pentru cap 40x75mm

dimensiunile mesei 365x360mm

dimensiunile orificiului din masa mm

puterea motorului 2,2kW.

6.Proiectarea constructiva a stantei

Placa activa

Avand in vedere varietatea constructiva se pot clasifica in general astfel

placi active in constructie monobloc

placi active in constructie asamblata cu pastile sau segmenti

placi active din bucati.

Placile active in constructie monobloc se executa din otel de scule, iar dimensiunile lor principale se stabilesc pe baza unor relatii empirice astfel

grosimea minima a placii se calculeaza cu relatia

unde pentru materialele cu

- reprezinta grosimea piesei

distanta minima intre marginea placii si muchiei active

latimea respectiv lungimea maxima a placii se stabilesccu relatiile

diametrul gaurilor pentru fixarea cu suruburi

pentru ;

diametrul gaurilor de stift

distanta minima intre gaurile de stift si de surub:

distanta minima intre marginea placii si gaurilor de fixare cu suruburi

pentru

Elementul caracteristic al placilor active il constituie geometria partilor de lucru, care pot fi

cu guler cilindric si degajare conica fig.a utilizata la stantarea de precizie si a pieselor complicate, aceste placi au o durabilitate ridicata, putand fi reconditionata cu pastrarea in limite precise a dimensiunilor initiale.

simplu conica fig.b utilizata la piesele mici si de precizie scazuta, prezinta avantajul ca piesele pot fi usor eliminate dupa stantare, dar in urma reascutirilor repetate dimensiunile se modifica.

cilindrica fig.c folosita la stantarea pieselor mari si foarte mari si in cazul evacuarii inverse a piesei.

cu guler cilindric si degajare cilindrica fig.d se utilizeaza pentru cazul pieselor mici cu .

Elementele profilului, deschideri active pentru grosimea si avem si .

Poansoane pentru taiere

Ca si placile active, poansoanele sunt de o mare varietate constructiva. Ele pot fi clasificate dupa diferite criterii cum ar fi

dupa natura operatiilor pentru taiere, pentru indoire, ambutisare.

dupa forma sectiunii transversale circulare, patrate, dreptunghiulare, etc.

dupa solutia constructiva in constructie monobloc, in constructieasamblata.

Am optat pentru urmatoarea solutie constructiva

- placa de baza

- placa activa

- rigla de ghidare

- placa de ghidare (de desprindere)

- poanson

- placa port poanson

- placa de presiune

- placa superioara.

Elemente de ghidare

Elementele de ghidare se folosesc pentru a asigura o deplasare relativ precisa a poansoanelor in raport cu placile active.

Conditia cea mai importanta care trebuie respectata este coaxialitatea bucsei si coloanei de ghidare, pentru a se asigura uniformitatea jocurilor intre elementele active in timpul deplasarii lor relative.

Elementele de ghidare cel mai mult folosite sunt bucsele si coloanele cilindrice. Acestea sunt simple din punct de vedere constructiv, putand fi realizate cu o mare precizie dimensionala si rezistenta la uzura.

7.Calculul de rezistenta al eementelor active

7.1.Calculul de rezistenta al placii active

Placa activa ese supusa solcitarii de incovoiere ca urmare a actiunii fortelor de stantare calculate.

Placa aciva se verifica la solicitarea de incovoiere in doua sectiuni (A-A)si (B-B) perpendiculare una pe cealalta.

In cazul nostru grosimea fata de rezultat din calcul, iar placa activa este supusa doar la compresiune deoarece eforturile de incovoiere sunt preluate de placa de baza inferioara. Aceasta pentru ca prin constructie, s-a ales varianta ca orificiile din placa activa sunt identice cu orificiile din placa de baza inferioara.

7.2.Verificarea poansonului la flambaj

Poansoanele se verifica la flambaj. Portiunea supusa flambajului este cea care iese din zona placii de ghidare si patrunde in placa activa unde are loc impactul cu piesa pe care o perforeaza, decupeaza, etc.

7.2.1. Verificarea la flambaj a poansonului

Este necesara aceasta verificare deoarece datorita fortei axiale de perforare, poansonul este comprimat si in anumite conditii poate flamba.

- forta critica de flambaj

- forta de stantare

- lungimea poansonului iesita din placa de ghidare =18mm

- rigiditatea maxima

- diametrul poansonului 6mm

- rigiditatea maxima

- modul de elasticitate longitudinal

Conditia este indeplinita si poansonul nu flambeaza.

7.2.2.Verificarea la flambaj a poansonului

Avand acelasi material () iar sectiunile poansoanelor de decupat si retezat fiind mai mari nu se mai pune problema flambarii la acestea.

8.Calculul dimensiunilor nominale si stabilirea tolerantelor pentru zonele active

8.1.Jocul minim si maxim dintre poanson si placa activa

8.2.Tolerantele la poansoane si placa activa

- toleranta poanson

- toleranta placa

8.3.Tolerantele piesei

Pe desen dimensiunile sunt libere. Tolerantele sunt date de STAS 2300-75 si sunt urmatoarele

8.4.Calculul dimensiunilor lq perforare

a. Calculul dimensiunilor pentru poansoane

- dimensiunea piesei

- toleranta dimensiunii

- diametru poanson

- toleranta poanson

Pentru

Pentru

b. Calculul dimensiunilor pentru placa activa

- dimensiunea piesei

- toleranta piesei

- dimensiune placa activa

- toleranta dimensiune placa activa

Pentru

Pentru

8.5.Calculul dimensiunilor la decupare

a. Calculul dimensiunilor la poansonul de decupare

Pentru dimensiunea 36

Pentru dimensiunea 18

Pentru dimensiunea 40,5

9.Indicatii privind executia, exploatarea si intretinerea stantei

La intretinerea si exploatarea stantei se vor respecta o serie de reguli ca

incaperea in care se pastreaza stantele si materialele sa fie prevazuta cu instalatie corespunzatoare de ridicare si o scara ce se manipuleaza usor.

stantele si matritele se vor depozita in rafturi care vor avea rezistenta corespunzatoare.

rafturile vor fi acoperite cu tabla si vor avea o usoara inclinare spre interior.

in acelasi loc cu stantele si matritele vor fi pastrate si dispozitivele si elementele de protectie si siguranta.

stantele si matritele ce se gasesc in exploatare vor fi controlate periodic.

foarfecele vor fi prevazute cu dispozitive de blocare.

se interzice taierea materialelor mai groase sau mai dure decat cele maxime admise pentru masina respectiva.

se interzice taierea simultana a mai multor table.

10.Normarea executiei piesei pe stanta si calculul eficientei economice

Normarea tehnica de timp pentru stantare si matritare la rece se determina cu relatia

unde

- timpul de pregatire si incheiere

- numarul de piese din lot

- timpul operativ

- timpul de deservire a locului de munca

- timpul de intreruperi reglementate

- procentul stabilit pentru timpul de deservire a locului de munca

, unde si reprezinta numarul de curse ale culisorului presei

Norme de productie pentru un schimb de 8 ore se determina cu relatia

Alegerea variantei optime de proces tehnologic

Expresia costului unei piese matritate este

unde

- costul materialului necesar confectionarii unei piese

- costul manoperei necesare confectionarii unei piese

- costul regiei totale (pe o sectie si pe uzina) pentru o piesa

- amortizarea piesei ce revine unei piese

- amortizarea stantei sau matritei ce revine unei piese.

Costul materialului necesar confectionarii unei piese

unde

- aria piesei din care se scot orificiile:

- grosimea materialului:

- masa specifica a materialului:

- coeficient de folosire a materialului:

- costul unitar al materialului:

Costul manoperei necesare confectionarii unei piese

Cota parte din cheltuielile de regie ce revin unei piese

, unde , regia totala.

Cota parte din amortizarea piesei ce revine unei piese

unde

- valoarea initiala a presei

- programul anual de fabricatie

- norma de amortizare a presei

- gradul de amortizare al presei cu fabricarea programului anual de piese.

Cota parte din amortizarea stantei sau matritei ce revine unei piese

Pretul unui semifabricat va fi

Norma tehnica a securitatii muncii

Pentru a se elimina posibilitatile de producere a accidentelor la presarea la rece este necesar ca inca de la proiectare sa se respecte o serie de norme de protectie a muncii

se vor aviza numai acele tehnologii care nu prezinta pericol de accidente prin aplicarea lor

stantele si matritele cu o masa mai mare de 10kg, vor fi prevazute cu orificii sau manere pentru manipularea usoara si sigura;

in punctul mort superior coloanele nu vor trebui sa iasa din bucsele de ghidare, ce pot folosi solutii cu bucse de protectie telescopice

toate opritorile mobile ce trebuie actionate manual la inceputul sau in timpul lucrului, vor fi astfel amplasate incat sa nu necesite introducerea mainii in zona elementelor mobile sau o pozitie incomoda de actionare

stantele si matritele se vor depozita in rafturi care vor avea rezistenta corespunzatoare, stantele si matritele vor fi asezate in ordine descrescatoare a masei lor;

inainte de a se monta pe presa, stantele si matritele vor fi controlate de catre maistrul din atelier sau sectie, care va verifica starea lor si existenta tuturor dispozitivelor de siguranta.